綠色建筑設(shè)計中太陽能熱水系統(tǒng)的應(yīng)用

【摘要】隨著綠色建筑概念的提出以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，太陽能熱水系統(tǒng)作為其中主要的設(shè)計內(nèi)容越來越重要。太陽能熱水系統(tǒng)在建筑中的應(yīng)用不僅可以節(jié)約電能，減少資源消耗，保護(hù)環(huán)境，同時還可以為減少用戶的能源開支，兼顧經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

【關(guān)鍵詞】綠色建筑；太陽能熱水系統(tǒng)；應(yīng)用

1引言

我國從2008年開始實施綠色建筑評價標(biāo)識制度，也就意味著我國的綠色建筑建設(shè)熱潮開始興起。目前我國綠色建筑占已建成的建筑總量比尚且不足百分之一，但是新建的建筑中綠色建筑越來越多，每年大概多達(dá)一百多個項目。太陽能熱水系統(tǒng)是建筑太陽能利用的主要方式之一，可以減少城市電能的消耗，在節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境方面具有重要作用，是維持城市可持續(xù)發(fā)展的重要方法。

2綠色建筑中太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計問題

2.1集熱器安裝和建筑總體規(guī)劃之間的矛盾

建筑設(shè)計的風(fēng)格、屋頂和建筑立面的形式、房屋間距及朝向等都會給集熱器的布置帶來較大的影響。如果為了滿足集熱器光照的要求，而改變規(guī)劃中建筑的風(fēng)格、間距甚至犧牲容積率是不現(xiàn)實的，也是得不償失的。在建筑規(guī)劃設(shè)計之前，就應(yīng)該充分考慮到太陽能設(shè)備占地問題，在建筑規(guī)劃設(shè)計過程中為太陽能系統(tǒng)提供足夠的空間，保證其性能的穩(wěn)定發(fā)揮。在規(guī)劃設(shè)計完成后才可以制定建筑施工方案。

2.2對太陽能熱水系統(tǒng)與建筑一體化的誤解

綠色建筑中的太陽能熱水系統(tǒng)的設(shè)計存在多樣性，可以是集中式供水系統(tǒng)，可以是分散式的供水系統(tǒng)，也可以是兩者結(jié)合的供水系統(tǒng)，在具體的設(shè)計和使用時是靈活多變的，交叉利用的。但是在一般人的想法中，太陽能熱水系統(tǒng)只是集中式供水系統(tǒng)。所以在工程設(shè)計過程中，應(yīng)該充分利用其他集中系統(tǒng)方案，最大化的融入建筑，而不能僅僅拘泥于傳統(tǒng)的集中式。

2.3安全問題

我國大多數(shù)集熱器都是玻璃制作的，所以建筑設(shè)計時應(yīng)考慮在安裝太陽能集熱器的屋面飄出部位、墻面、陽臺等建筑部位采取必要的技術(shù)措施，如設(shè)置挑檐、入口處設(shè)雨篷，或采用使人們不易靠近的綠化種植隔離帶等，以防止出現(xiàn)太陽能集熱器損壞后其部件墜落傷人的情況。熱水箱和集熱器等太陽能系統(tǒng)設(shè)備都是建筑設(shè)計中的一個組成部分，這些設(shè)備存在安全隱患也就代表建筑本身存在問題，所以必須嚴(yán)格對待，保證設(shè)備安裝的安全不會危害居民人生安全。

2.4電量增容過大問題

太陽能熱水系統(tǒng)的能源來自于太陽，所以在具體的使用過程中會收到外界因素的影響，如天氣等，因此具有一定的不穩(wěn)定性。當(dāng)光照不夠充裕時，就需要通過輔助加熱設(shè)備的利用來保證熱水供應(yīng)。輔助加熱設(shè)備耗電量大，尤其是遇到連續(xù)陰天時，長時期的使用會引起電容量多大的問題。這一問題也是在設(shè)計過程中需要充分考慮到的。

2.5集熱循環(huán)泵的設(shè)置及選擇

集熱循環(huán)泵是設(shè)置在太陽能集熱器與貯熱水箱之間，使其熱媒進(jìn)行循環(huán)來實現(xiàn)能量交換的關(guān)鍵設(shè)備，如果集熱循環(huán)泵的設(shè)置及選擇不當(dāng)很容易造成住宅頂層住戶遭受噪音的影響。該設(shè)備的特點是功率小、揚程低、流量小，所以在設(shè)計過程中容易被忽視，安裝的位置隨意選擇，忽略了其產(chǎn)生噪音的問題。如果選擇的水泵本身質(zhì)量較次，而且沒有采取一定的隔音措施，再加上安裝問題，就會對住房或者是辦公環(huán)境產(chǎn)生重要的影響。

3綠色建筑中太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計要點

3.1設(shè)計要充分考慮影響作業(yè)的外界因素

在太陽能熱水系統(tǒng)的安裝以及工作環(huán)境等過程中需要充分考慮到外界因素的影響，比如建筑的基本功能和外界環(huán)境及施工條件等。為了最大化的利用太陽能，在建設(shè)的設(shè)計過程中，需要考慮到當(dāng)?shù)氐牡乩砗蜌夂驐l件，合理設(shè)計建筑的朝向、外形和建筑物之間的距離，以保證太陽能熱水系統(tǒng)能夠接收到足夠的太陽能。

3.2設(shè)計要結(jié)合建筑功能和熱水供應(yīng)方式

在太陽能熱水系統(tǒng)的選擇上，需要充分考慮每一種不同類型系統(tǒng)之間的優(yōu)缺點、性價比、技術(shù)可行性和適合的建筑類型。在結(jié)合建筑周圍的氣候、環(huán)境以及太陽能資源等自然條件下，根據(jù)自身建筑功能需求來選擇配套的太陽能熱水系統(tǒng)。在供應(yīng)方式的選擇上，可以合理利用集中和分散供水系統(tǒng)。

3.3設(shè)計要合理布置太陽能系統(tǒng)中的設(shè)備

對于集熱器的設(shè)計和安裝，必須將其視為建筑的一個組成部分，實現(xiàn)兩者的完美契合，避免因為集熱器的安裝而影響了建筑的外觀。除次以外還需要同周圍的環(huán)境相互協(xié)調(diào)，避免突兀現(xiàn)象。太陽能熱水系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)的安裝為主十分重要，既考慮到風(fēng)雪雨露等自然環(huán)境的破壞，也要考慮日常維護(hù)和修繕的需要。所有的管路布置都要預(yù)留出通口，冷水及熱水供應(yīng)管路和循環(huán)管路都需要進(jìn)行合理的布置。

4綠色建筑中太陽能熱水系統(tǒng)效益

4.1經(jīng)濟(jì)效益

隨著未來能源價格的不斷提高，太陽能熱水系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢將更為明顯，相對比較常規(guī)供熱水系統(tǒng)，太陽能熱水系統(tǒng)建筑應(yīng)用項目總體上具有良好的節(jié)能減排效益和示范推廣性。不管是民用建筑還是商用建筑，對于建筑內(nèi)部的用戶來說，太陽能熱水系統(tǒng)的使用可以減少電能的消耗，從而減少在電費上的支出，長時期的積累數(shù)目也非同小可。對于國家來說，可以減少在發(fā)電用的煤炭上的開采，節(jié)約國家財政開支。

4.2環(huán)境效益

對于建筑減排具有良好的環(huán)境效應(yīng)，每年可減少二氧化塔和二氧化硫等污染物的排放，減少溫室氣體排放和緩解環(huán)境壓力，帶來巨大的環(huán)境效益和社會效益。我國空氣污染問題造成原因十分復(fù)雜，其中之一就是發(fā)電燃燒的煤炭。太陽能的利用可以減少煤炭的使用，避免了開采過程中對環(huán)境的破壞，也減輕了城市空氣污染。綠色建筑設(shè)計中的太陽能熱水系統(tǒng)的利用在資源的節(jié)約和環(huán)境的保護(hù)上是完全符合城市可持續(xù)發(fā)展建設(shè)的需要。

結(jié)語

太陽能是一種重要的能源，尤其是在地球資源被不斷的開發(fā)消耗的背景之下，其重要性越發(fā)明顯，在保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源方面都具有重要作用。作為城市耗能最為主要的建筑，其設(shè)計理念漸漸的走向綠色化，加強(qiáng)了對于太陽能的利用。未來，太陽能熱水器系統(tǒng)在綠色建筑中的利用會越來越多，相關(guān)的設(shè)計開發(fā)的方案也會呈現(xiàn)多樣化。

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